[发明专利]用于工业通信网络中智能信号路由的系统、装置和方法

说明书

本发明提供了一种用于工业通信网络中智能信号路由的系统、装置和方法。该系统包括连接器设备，其包括信号混合器，该信号混合器被配置为将至少一个唯一ID叠加在至少一个现场信号上以生成混合信号。该系统进一步包括现场信号编组设备，其包括第一输入‑输出通道，该第一输入‑输出通道被配置为向接线盒设备传输对与特定唯一ID相关联的特定现场信号的第一请求。接线盒设备包括第一处理单元，其被配置为确定特定唯一ID是否与混合信号中的至少一个唯一ID相匹配。第一处理单元进一步被配置为基于特定唯一ID与至少一个唯一ID相匹配的确定，将混合信号路由到第一输入‑输出通道。

技术领域

本发明涉及计算机辅助工程的工程领域，并且更特别地涉及用于工业通信网络中智能信号路由的系统、装置和方法。

背景技术

一种技术设施包括多个现场设备和多个控制器，它们经由工业通信网络彼此通信耦合。该技术设施是工业制造厂、工业加工厂或工业发电厂中的至少一个。多个现场设备在该技术设施中一起运转，以实现技术设施的一个或多个目标。多个现场设备的示例包括服务器、机器人、开关、自动化设备、电机、阀门、泵、致动器、传感器和(一个或多个)其它工业装备。多个控制器包括可编程逻辑控制器(PLC)、人机接口(HMI)。工业通信网络的示例包括以太网、Modbus、Controlnet以及诸如此类。

多个现场设备和多个控制器经由工业通信网络的多个线缆彼此通信。多个线缆包括以太网线缆、机器人线缆、传感器线缆、多芯线缆以及诸如此类。多个线缆经由线缆工程过程实现。线缆工程过程包括与关联于工业通信网络中的多个线缆的线缆调度、线缆布线和线缆端接相关联的活动列表。

通常，技术设施包括成百上千的现场设备。对于调试工程师来说，手动实现多个现场设备中的每一个与多个控制器之间的多个基于线缆的通信通道是一项费力、耗时且困难的任务。另外，多个线缆中的几个线缆可能有故障。由于有故障的线缆导致计划外的停机时间，因此有故障的线缆必须由人类操作员经由在多个线缆中定期施行环路测试来标识。对于人类操作员来说，为多个线缆中的每一个手动施行环路测试是一项费力、耗时且困难的任务。此外，在多个线缆中标识有故障的线缆的情况下，难以在不需要大量停机时间的情况下用正常运转的线缆替换有故障的线缆。此外，通常，多个线缆没有被调试工程师正确端接。多个线缆的不正确端接导致计划外的停机时间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于工业通信网络中智能信号路由的系统、装置和方法。

本发明的目的通过一种用于工业通信网络中智能信号路由的系统来实现。工业通信网络互连技术设施中的多个现场设备和多个控制器。技术设施是工业制造厂、工业加工厂或工业发电厂中的至少一个。多个现场设备在该技术设施中一起运转，以实现技术设施的一个或多个目标。多个现场设备的示例包括服务器、机器人、开关、自动化设备、电机、阀门、泵、致动器、传感器和(一个或多个)其它工业装备。多个控制器包括可编程逻辑控制器(PLC)、人机接口(HMI)。工业通信网络的示例包括以太网、Modbus、Controlnet等。多个现场设备和多个控制器经由工业通信网络的多个线缆彼此通信。

多个线缆包括以太网线缆、机器人线缆、传感器线缆、多芯线缆以及诸如此类。在一个示例中，多个线缆中的每一个是多芯线缆。该系统包括连接器设备、现场信号编组设备和接线盒设备。连接器设备是被配置为在现场设备和现场信号编组设备之间携带现场信号的设备。现场信号编组设备是被配置为将现场信号从连接器设备携带到接线盒设备的设备。接线盒设备被配置为将现场信号传输到可编程逻辑控制器。连接器设备经由多个线缆中的至少一个线缆与多个现场设备中的至少一个现场设备通信耦合。至少一个现场设备具有至少一个唯一标识号(ID)。唯一标识号是字母数字、十六进制或二进制代码中的至少一种，以标识至少一个现场设备。多个现场设备中的每一个具有一个或多个唯一ID。所述至少一个现场设备被配置为生成至少一个现场信号。连接器设备经由连接到至少一个现场设备的至少一个线缆接收至少一个现场信号。连接器设备进一步通信地耦合到接线盒设备。连接器设备是被配置为接收、处理和传输至少一个现场信号到接线盒设备的设备。